專利名稱：抗菌化合物a－4及其在制備抗菌藥物上的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種化合物，尤其是一種抗菌化合物；另外，本發(fā)明還涉及該抗菌化合物在在制備抗菌藥物上的應用。
背景技術：
在上個世紀40年代，大量的抗生素的發(fā)現(xiàn)使得抗生素作為抗菌藥物被廣泛的應用于臨床，然而，這些抗生素所作用的靶位點非常的有限，病原菌對抗生素交叉耐藥性的出現(xiàn)使得很多的靶位點變得不敏感，使得病源菌的耐藥性越來越嚴重。所以人們開始尋找更多的新的靶位點來設計能夠封閉靶位點的化合物分子和一些新穎的以及其它抗菌途徑的化合物來作為新的抗菌藥物。對微生物基因組的研究人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多潛在的藥物作用靶位點(Corinne J.Cramer.N-Alkyl Urea Hydroxamic Acids as a New Class of Peptide deformylase Inhibitorswith Antibacterial Activity.Antimicrobial Agents and Chemotherapy，Sept.2002，p.2752-2764.)。
肽鍵去甲基化酶Peptide deformylase(PDF)，是細菌中蛋白質(zhì)合成以及成熟起著至關重要的酶，是至今為止幾個重要的可以被用來作為抗菌化合物藥物分子設計的靶位點之一。在細菌中，蛋白質(zhì)的合成起始于N-甲酰甲硫氨酸(N-formylmethionine)，所以所有新合成的蛋白質(zhì)都帶有N端的甲基。PDF可以從絕大多數(shù)的蛋白質(zhì)中裂解掉N端的甲基，許多這些蛋白質(zhì)還要進一步的經(jīng)歷去掉N端蛋氨酸以形成成熟蛋白質(zhì)的過程。作為生命代謝所必須的活性蛋白，PDF在所有細菌中都存在。而另一方面，在真核細胞的細胞質(zhì)中蛋白質(zhì)的合成并不需要由N端的甲基化氨基酸所起始，并且PDF在哺乳動物的線粒體中也沒有表現(xiàn)出這種作用。因此，PDF抑制劑向我們展示了一個廣譜的抗菌制劑(Patricia M.Robin.In Vitro Activity of a New Antibiotic，NVP-PDF386(VRC4887)，against Chamydia pneymoniae.Antimicrobial Agents andChemotherapy，Apr.2003，p.1447-1448.)(Xubo Hu.Structure-Based Design of aMacrocyclic Inhibitor for Peptide Deformylase.Journal of Medicinal Chenistry.Volume 46，Number18，August 28，2003)。
Meinnel，和Blanquet(J.Bateriology，1993)所介紹的方法包括用一些硫酸銨沉淀來純化這種酶蛋白，會照成酶蛋白分子的損傷以及分子空間結構的改變，目前的實驗通過改造Meinnel，和Blanquet用的方法，通過一個DE-52的離子交換樹脂來純化細胞裂解初提物來獲得高活性的酶蛋白(Jasonwaggonwer.Purification of Escherichia coli Peptide Deformylase.Chemistry andBiochemistry-Summer Research-1997.)。
PDF是一種結構特異的金屬酶蛋白，它可以利用Fe2+作為輔基水解氨基化合物。由于Fe2+活性中心對環(huán)境中的氧以及氧化物的敏感性，天然的PDF是非常的不穩(wěn)定并難以進行操作。然而用Ni2+或Co2+來替代Fe2+，PDF可以獲得高度的穩(wěn)定性，并可以保持酶的所有活性以及對底物作用的專一性。因此所有的關于PDF的化學性質(zhì)、結構性質(zhì)以及抑制劑的研究都是將Ni2+或Co2+來替代Fe2+后來完成的(Xubo Hu.Structure-Based Design of a Macrocyclic Inhibitor forPeptide Deformylase.Journal of Medicinal Chenistry.Volume 46，Number18，August28，2003)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種抗菌化合物A-4及該化合物在制備抗菌藥物上的應用。
本發(fā)明的上述目的是通過如下技術方案來實現(xiàn)的本發(fā)明公開了一種結構式(I)的抗菌化合物A-4，化學命名為1，4-雙〔4-(3-苯氧基丁氧基)2-丁炔基〕哌啶鹽酸鹽。
本發(fā)明還公開了上述化合物在制備抗菌藥物方面的應用以及含有上述化合物的藥物組合物。
式I化合物可與有機酸和無機酸形成可藥用酸加成鹽。式I化合物的酸加成鹽的實例有與下列酸形成的鹽無機酸，例如氫鹵酸如鹽酸、氫溴酸和氫碘酸，硫酸、硝酸、磷酸等，有機磺酸例如烷基磺酸和芳香磺酸例如甲磺酸、對甲苯磺酸、苯磺酸等，以及有機羧酸例如乙酸、酒石酸、馬來酸、檸檬酸、苯甲酸、水楊酸、抗壞血酸等。
式I化合物的藥理上容許的酯衍生物、醚衍生物、氨基甲酰基的N-烷基衍生物及其可藥用酸加成鹽可通過本領域已知的方法制得。
本發(fā)明的產(chǎn)品可用做藥物，例如經(jīng)腸或非胃腸道給藥用藥物制劑形式的藥物。本發(fā)明的產(chǎn)品可例如以片劑、包衣片劑、糖衣丸、硬和軟明膠膠囊、溶劑、乳劑或混懸液的形式經(jīng)口給藥，以例如栓劑的形式直腸給藥，以例如注射溶液的形式非胃腸道給藥。
藥物制劑的制備可以這樣進行按照本領域技術人員熟知的方式，將本發(fā)明物質(zhì)，如果需要，與其它有治療價值的物質(zhì)一起，以及合適的無毒、惰性、在治療上相容的固體或液體載體物質(zhì)和，如果需要的話，常用藥物輔劑制成各種給藥劑型。
無機載體物質(zhì)和有機載體物質(zhì)都適合用作這樣的載體。因此，乳糖、玉米淀粉或其衍生物、滑石、硬脂酸或其鹽可用作例如片劑、包衣片劑、糖衣丸和硬明膠膠囊的載體。適用于軟明膠膠囊的載體是例如植物油、蠟、脂肪以及半固體和液體多元醇(根據(jù)活性物質(zhì)的性質(zhì)，載體并不是必須的)。適于制備溶液劑和糖漿劑的載體物質(zhì)是例如水、多元醇、蔗糖、轉化糖和葡萄糖。適于制備注射液的載體材料是例如水、醇、多元醇、甘油和植物油、適于栓劑的載體物質(zhì)是例如天然或硬化油、蠟、脂肪和半液體或液體多元醇。
藥物輔助劑是常用的防腐劑、增溶劑、穩(wěn)定劑、潤濕劑、乳化劑、甜料、矯味劑、用于改變滲透壓的鹽、緩沖劑、包衣劑和抗氧化劑。
本發(fā)明的物質(zhì)可以經(jīng)口、直腸和非胃腸道給藥可用于宿主、尤其是恒溫動物宿主的治療例如人類醫(yī)療。對于成人，可采用的日劑量為約0.2g～約2g本發(fā)明的上述化合物。
本發(fā)明的上述化合物可作為肽鍵去甲基化酶(Peptide deformylase，PDF)的抑制劑，從而阻斷細菌中蛋白質(zhì)合成過程，起到抗菌的效果。具有優(yōu)良強大廣譜的抗菌活性，對鉤端螺旋體以及其它G-細菌，G+細菌有強大的殺滅作用，可用于治療或預防感染癥。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述。
實施例1(制備1，4-雙〔4-(3-苯氧基丁氧基)2-丁炔基〕哌啶鹽酸鹽)本實施例按照下述步驟制備獲得1，4-雙〔4-(3-苯氧基丁氧基)2-丁炔基〕哌啶鹽酸鹽，所有步驟都在攪拌的條件下完成，其中，RT表示室溫。
實施例2(1，4-雙〔4-(3-苯氧基丁氧基)2-丁炔基〕哌啶鹽酸鹽的抗菌性能)試驗菌與菌液制備試驗菌細菌1問號狀鉤端螺旋體黃疸出血型-賴株。
2金黃色葡萄球菌(ATCC 6538)，大腸桿菌(8099)，表皮葡萄球菌，枯草芽孢桿菌(B921)。
菌液制備1問號狀鉤端螺旋體黃疸出血型-賴株，取連續(xù)在液體EMJH培養(yǎng)基第3代以上的菌液，按照1/10的接種量，接種于新鮮的EMJH液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)24h，OD600在0.10，菌數(shù)1×108。
2金黃色葡萄球菌，大腸桿菌取菌株第3～14代的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基斜面新鮮培養(yǎng)物(18～24h)，用5mL0.03mol/L磷酸鹽緩沖液(以下簡稱PBS)洗下菌苔，使菌懸浮均勻后用上述PBS稀釋至所需濃度。
抗菌化合物的配制將實施例1制備獲得的化合物溶解在(二甲基亞砜)DMSO中，配制成20mg/ml，0.2um微空濾膜過濾。
抗菌譜的測定方法選擇不同細菌作為試驗菌，測其抑菌圈的大小(紙片法，紙片直徑5mm，加樣量5ml)。
選擇鉤體菌作為試驗菌，測定其溶液中的OD值。
用抗生素卡那霉素、壯觀霉素、新霉素作為對照。
操作步驟抗菌作用的測定1問號狀鉤端螺旋體黃疸出血型-賴株取菌液0.1ml均勻的涂布在含有瓊脂0.6％的EMJH培養(yǎng)基上，28℃培養(yǎng)24h，菌體微微開始生長，加入紙片(直徑5mm)，在紙片上加入抗菌液5ul(100ug)，28℃培養(yǎng)3～5天觀察抗菌作用。將鉤體以1/100接種，分別加入化合物以及抗生素致100ug/ml，3～5天測OD600直。
2金黃色葡萄球菌，大腸桿菌取0.1ml107菌數(shù)菌液均勻涂布于LB平板上，風干后在培養(yǎng)基中加入紙片(直徑為5mm)。30℃條件下培養(yǎng)至培養(yǎng)基表面長出薄薄的一層菌落，向紙片中加入抗菌液5μl(100ug)，培養(yǎng)過夜，觀察抗菌作用。
最低抑菌濃度的測定分步稀釋法，制備EMJH固體平板，分別含有化合物40，20，10，5，2.5，1.25，0.625ug/ml，將問號狀鉤端螺旋體黃疸出血型-賴株菌液0.1ml107菌數(shù)均勻涂布平板，，28℃培養(yǎng)3～5天觀察抑菌情況，從而確定化合物對其最低抑菌濃度。
熱穩(wěn)定性的測定分別取1ml樣品于試管中，在37、60、80、100、121℃下保持30min和1h，冷卻至室溫，以未經(jīng)處理的樣品作對照。
酸堿穩(wěn)定性的測定在試管中加入1ml樣品，用1mol/L氫氧化鈉或1mol/L鹽酸將樣品溶液分別調(diào)至pH3，5，7，9，11，室溫保持24h后再將各管的pH調(diào)回至約pH7.0，以末調(diào)pH的樣品作對照檢測抑菌活性。
化合物抗菌譜的測定結果(如表1所示)表1
PS紙片直徑為5mm；抑菌圈直徑8-10mm為+，11-15mm為++，16到20mm為+++，21到25為++++，大于26為+++++，-表示無抗菌作用化合物最低抑菌濃度結果(如表2所示)表2
對問號狀鉤端螺旋體(leptospira interrogans)化合物于不同抗生素比較(如表3所示)表3
對照菌體按1/100接種量，DMSO為化合物對照。
化合物熱穩(wěn)定性的測定化合物在37～121℃條件下30min活力不變。
化合物酸堿穩(wěn)定性的測定
化合物在pH5～9條件下穩(wěn)定，在pH3條件下24h后活力下降10％，在pH11條件下24h活力下降20％。
實施例3片劑1，4-雙〔4-(3-苯氧基丁氧基)2-丁炔基〕哌啶鹽酸鹽100mg玉米淀粉 15mg滑石粉3mg硬脂酸鎂 2mg總重量120mg實施例4注射溶液1，4-雙〔4-(3-苯氧基丁氧基)2-丁炔基〕哌啶鹽酸鹽5mg丙二醇 0.5ml雙重蒸餾無菌水 加至1.0ml
權利要求
1.下述結構式(I)的抗菌化合物A-4，化學命名為1，4-雙〔4-(3-苯氧基丁氧基)2-丁炔基〕哌啶鹽酸鹽。
2.權利要求1所述抗菌化合物A-4在制備抗菌藥物上的應用。
3.含有權利要求1所述的抗菌化合物A-4的藥物組合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種結構式(I)的抗菌化合物A－4，化學命名為1，4－雙〔4－(3－苯氧基丁氧基)2－丁炔基〕哌啶鹽酸鹽。該化合物在制備抗菌藥物上的應用及含有該化合物的藥物組合物。該化合物及其藥理上容許的酯衍生物、醚衍生物、氨基甲?；腘－烷基衍生物、其藥理上容許的鹽等，具有優(yōu)良強大廣譜的抗菌活性，對鉤端螺旋體以及其它G
文檔編號A61P31/00GK1796373SQ20041009353
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權日2004年12月24日
發(fā)明者殷世亮, 張丕燕, 王峰, 任雙喜 申請人:上海人類基因組研究中心